铜渣和红土镍矿共还原制备含铜、镍铁粉的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107227401A(43)申请公布日2017.10.03(21)申请号201710470954.2(22)申请日2017.06.20(71)申请人中南大学地址410000湖南省长沙市岳麓山左家垅(72)发明人潘建朱德庆李启厚郭正启薛钰霄李紫云梁钟仁(74)专利代理机构北京纽乐康知识产权代理事务所(普通合伙)11210代理人罗莎(51)Int.Cl.C22B1/242(2006.01)C21B13/08(2006.01)C22B15/00(2006.01)C22B23/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称铜渣和红土镍矿共还原制备含铜、镍铁粉的方法(57)摘要本发明公开了一种铜渣和红土镍矿共还原制备含铜、镍铁粉的方法，包括以下步骤：将红土镍矿、铜渣和复合粘结剂混合、造球得到生球；将生球干燥后预热，进入回转窑，加入还原煤进行还原得到还原产物；将还原产物磨矿、磁选得到含铜、镍铁粉。本发明的方法可以一步实现铜渣和红土镍矿的综合利用，获得含铜、镍铁粉，为冶炼耐候钢提供优质炉料；同时利用铜渣优良的软熔特性，强化还原过程液相的生成，促进铁晶粒的聚集长大，提高铜、镍回收率。CN107227401ACN107227401A权利要求书1/1页1.一种铜渣和红土镍矿共还原制备含铜、镍铁粉的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、将红土镍矿、铜渣和复合粘结剂混合、造球得到生球；S2、将所述生球进入回转窑，加入还原煤进行还原得到还原产物；S3、将所述还原产物磨矿、磁选得到含铜、镍铁粉。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合粘结剂包括40wt%～50wt%的石灰石、45wt%～55wt%碳酸钠和5wt%～10wt%腐植酸钠。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述红土镍矿为经过预处理后的红土镍矿，所述预处理方法为：将红土镍矿干燥至水分含量10%～15%，破碎至粒径-3mm，再经过高压辊磨磨细，直至红土镍矿比表面积不低于1500cm2/g，其中80%以上颗粒粒径小于0.074mm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜渣为经过预处理后的铜渣，预处理方法为：将铜渣经过高压辊磨，直至铜渣粒径80%以上小于0.074mm，比表面积不低于2000cm2/g。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述S1步骤中，铜渣和红土镍矿质量比为3～4∶6～7。6.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述S1步骤中，采用中圆盘造成球机造球，造球水分15%～20%，造球时间10min～15min。7.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述复合粘结剂的添加量为铜渣质量的15wt%～20wt%。8.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述还原过程中按C/Fe质量比0.8添加还原煤，在900℃～1100℃预热10min～20min，然后在1200℃～1250℃下还原60min～80min。9.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述磁选采用湿式磁选，所述湿式磁选的磁场强度为0.06T～0.10T。2CN107227401A说明书1/4页铜渣和红土镍矿共还原制备含铜、镍铁粉的方法技术领域[0001]本发明涉及冶金及材料科学技术领域，具体来说，涉及一种铜渣和红土镍矿共还原制备含铜、镍铁粉的方法。背景技术[0002]耐候钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，耐候钢由普碳钢添加少量Cu、Ni等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性；耐候性为普碳钢的2～8倍，涂装性为普碳钢的1.5～10倍，广泛应用于建筑、车辆、桥梁、塔架、集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台等结构件中。在生产耐候钢过程中，通常需要加入电解铜、电解镍调节化学成分，因而生产成本较高。[0003]世界上约有80%以上的铜通过火法冶炼生产，通常生产1吨冰铜大约产生2.2吨铜渣。目前，我国每年铜冶炼渣产出量在1500万吨以上；而堆存的冶炼渣累计1.2亿吨以上。铜冶炼渣堆存不仅占用大量土地，造成严重的重金属二次污染，而且浪费铜、铁等宝贵资源。其中渣含铁40%左右，含铜0.6～1.0%左右，具有重大的利用价值。但是，铜渣中铜、铁矿物嵌布关系复杂，铁主要以橄榄石形式存在于渣中，因此常规方法难以回收。科研人员为此做了大量研究，如直接还原法、磨矿-磁选、高温熔融还原和选择性析出等。其中，直接还原是处理这类复杂资源的有效手段，因此用直接还原法回收渣中铁引起了大量的关注。[0004]与此同时，红土镍矿具有占镍总储量大，开采成本低，可以直接生产